V.Principe de construction d'une pile

L'intérêt des méthodes électrochimiques est de relier l'échange électronique entre les deux participants du couple oxydoréducteur à la mesure d'une différence de potentiel, voire au passage d'un courant.

Un dispositif réalisé avec des réactions spontanées d'oxydoréduction pour produire un courant électrique est appelé pile électrochimique.

D'après Rosenberg & Epstein (1993, p. 287-288), les conditions expérimentales qui doivent être réalisées sont les suivantes :

1. Les agents réducteur et l'oxydant ne sont pas en contact l'un avec l'autre, mais sont placées dans des compartiments séparés appelés demi-piles. Chaque demi-pile contient une solution et un conducteur (électrode).
2. L'agent réducteur ou oxydant d'une demi-pile peut être l'électrode elle-même, une substance solide déposé sur l'électrode, un gaz qui barbote autour de l'électrode, ou le soluté d'une solution dans laquelle baigne l'électrode, voire le solvant même.
3. Les solutions des deux demi-piles sont reliées entre elles de telle sorte que les ions puissent se déplacer de l'une à l'autre. Parmi les différents dispositifs qui réalisent cette communication, on trouve :
4. 1. la surface de séparation de deux solutions non miscibles et de densités assez différentes pour que cette surface de séparation soit bien nette;
   2. la séparation des deux solutions par une substance poreuse, telle que du verre fritté, de la porcelaine non émaillée ou une fibre perméable aux solutions électrolytiques;
   3. l'insertion d'une solution d'électrolyte (pont salin) assurant le contact entre les deux solutions.

La différence de potentiel qui se constitue entre les deux électrodes peut entraîner la circulation d'un courant électrique si les électrodes sont reliées l'une à l'autre par un circuit conducteur extérieur.

Pour construire une pile on peut réunir une électrode M plongeant dans une solution de l'un de ses sels, à une autre électrode M', plongeant aussi dans une solution de l'un de ses sels, on peut alors :

• mettre en évidence le transfert électronique sous forme d'un courant électrique.
• utiliser l'énergie potentielle chimique sous forme de travail électrique, ceci par mesure d'une f.e.m. On doit alors disposer d'un millivoltmètre de très grande résistance afin de mesurer la différence de potentiel à courant nul.